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【关键词】电气工程 自动化技术 发展趋势
在我国的工业中,电气工程及其自动化有着举足轻重的地位,其发挥的作用是无法替代的,可以促进我国社会进一步的发展。目前。电气工程及其自动化的应用范围比较广泛,工业行业是其主要的应用领域,虽然我国是一个工业大国,但是和西方的发达国家之间还是有一定的差距存在的。对此,我国还需要不断的发展和完善电气工程及其自动化,进而加快我国步入发达国家的脚步。
1 电气工程及其自动化概念
控制理论和电子网理论是电子工程及其自动化的理论基础,而电子电力技术则是电气工程及其自动化所依赖的手段中最重要的一个,除此之外,也离不开计算机信息技术的支持。
使用最快的效率将工作完成是对电气工程及其自动化进行研究的最终目的。
电气工程及其自动化其实就是指在生产的过程中,用少量的人力甚至是不用人力,主要是对先进技术的应用,进而促进工作的完成。将电气工程及其自动化在实际生产的过程中加以利用,在经济效益实现最大化的同时,还可以进一步的提高工作质量,进而促进工作效率的有效提升。也正是因为电气工程及其自动化有这么多的有点,才得以被广泛的应用到社会的各个领域中, 进而推动我国社会的不断进步。
2 电气工程及其自动化目前的发展状况
2.1 应用电气工程及其自动化的范围较为广泛
电气工程及其自动化在我国还在不断的发展,有很多的领域对其已经开始逐渐的接受和应用,建筑业和电力行业是应用最多的这些行业都对技术有着很高的要求。通过使用电力工程及其自动化可以将工作效率有效的提升,并促进工作质量的进一步提高,进而实现行业经济效益的最大化。以目前的市场形势来看,我们要坚信电气工程及其自动化在未来的发展中,前景会更加的V阔,而且也会不断的扩大的其使用范围。
2.2 开放化是电气工程及其自动化目前的发展方向
针对电气工程及其自动化的发展,我国已经制定并颁发了一些相关规定,为了促进去标准化的发展,可以将设备的通用性有效的提高。与此同时,系统代码的利用率和系统编程的效率通过颁布的相关规定可以被有效的提高,除此之外,设备的后期维修通过颁布的相关规定也变得更加便利一些。
2.3 电气工程及其自动化的应用实现了分布式
电气工程及其自动化的应用实现了分布式是一次巨大的进步,分布式的应用不仅可以更加便利的使用设备,促进设备工作效率的提高,还可以更加简便的维修系统。
2.4 电气自动化技术和计算机信息技术相融合
随着科学技术在我国的不断发展,电子信息技术也得到了普及。通过将电气自动化技术和计算机信息技术的融合,可以更好的发函自动化和信息化,将电气工程自动化系统的工作效率有效的提高,进而促进企业经济效益实现利益的最大化。
3 现阶段电气工程及其自动化存在着哪些不足之处
3.1 不具备良好的自动化水平
企业通过对电气工程及其自动化技术的应用,可以促进其工作效率的有效提升,这对企业未来的发展有着至关重要的作用,就现阶段的发展形式来看,在各企业中电气工程及其自动化有着很明显的表现,企业之间有着参差不齐的水平。低下的自动化水平会降低企业的工作效率,对企业日后的发展有着极为不利的影响,身为一名企业,为了促进自身工作效率的提高,所设计出的系统必须要高效快捷。我国在进行机构调整的阶段中,有很的企业被淘汰了,最根本的原因就是不具备良好的电气工程自动化水平,有着低水平的工作效率,对企业的发展有着严重的阻碍。
3.2 成本投入的增加
电气工程自动化在我国很多企业中应用的过程中,在建设系统的时候往往依靠的都是工作人员和技术的结合,在这个过程中会使资源出现严重的浪费现象,企业也会增加投入的成本,可即便是这样,也没能够更进一步的发展电气工程自动化技术。
3.3 信息传递出现问题
到目前为止,不仅是工业领域对电气工程自动化技术进行了应用,就是服务业、商业等各个领域中都对其进行了应用,这些行业对数据传输的问题要求都很高,但是在对系统进行建设的时候,企业都会以自身的特点为依据,就经常会有数据交流不对称的现象出现,这会使企业的运营成本有所增加,与此同时,对电气工程自动化的发展也有着极为不利的影响。
4 电气工程及其自动化未来的发展趋势
4.1 进一步的提高操作人员和科研人员的综合素质
电气工程及其自动化的发展前景是极为明朗的,要想进一步的促进电气工程及其自动化的发展,就需要相关工作人员及企业不断的努力。在发展电气工程及其自动化的过程中,不仅需要研发人员的努力,相关的系统操作人员也要不断的提高自身的职业技能,所以说,在发展电气工程及其自动化的过程中,人员素质所起到的作用是至关重要的。只有进一步的提高研发人员的素质,才能够促进我国电气工程及其自动化技术在世界上竞争力的提高;而操作人员的素质水平和应用电气工程及其自动化的能力之间是有着直接的联系的。所以,只有将操作人员和科研人员的综合素质有效的提高,才能够进一步的提高电气工程及其自动化技术水平。
4.2 应用范围需要进一步的扩大
我国的科学技术在不断的进步,也促进了电气工程及其自动化的有效发展,其技术也得到了进一步的完善,愈发的成熟。而随着不断完善和发展的电气工程自动化技术,对其的应用也已经涉及到了各个领域中去,有了越来越大的需求。就目前的发展形式来说,在未来的发展过程中,电气工程及其自动化将会有更广泛的范围。
4.3 电气工程及其自动化系统平台的建立要独立而统一
我国在现阶段所建立的电气工程及其自动化系统平台,主要是以企业实际的不同需求为依据,如此一来,会在很大的程度上增加系统的维护成本,还会严重的浪费社会资源和人力资源。所以,随着不断进步和发展的科学技术,在不久的将来所建立的电气工程及其自动化系统平台一定会是独立而统一的,不过在对该系统平台进行建设的时候,需要对企业的经营目标等一些因素进行充分的考虑。
4.4 进一步的创新和改革电气系统及其自动化产品
现阶段,电气工程自动化得到了各个行业的高度重视,都希望可以将其充分的利用起来,面对这样的情形,作为企业应该要清楚地掌握市场的需求,将自身对研发新产品的力度不断的加强,进而有效的促进科技含量在产品中比例的提高,进而生产出更具有创意的新产品。
4.5 电气工程及其自动化系统的建立要具有通用化
要想更进一步高效、稳定的运行电气工程及其自动化系统,则需要将其发展方向倾向于通用化。电气工程及其自动化系统的通用化,对企业内部网络结构之间的信息传输更有利,可以使其变得更畅通,将信息资源共享的程度有效的提升,将所存在的“孤岛”问题彻底的解除。除此之外,电气工程及其自动化系统的通用化的实现,还可以将社会资源进行更深入的优化。
4.6 电气工程及其自动化未来的发展方向要更环保
h境和资源的问题在我国社会发展的过程中得到了高度的重视,随着科技和工业的不断发展,资源变愈加的紧缺,而环境问题也日益的严峻起来,环境友好型和资源节约型社会的建立得到了全社会的倡导,为了和时展潮流相适应,电气工程及其自动化的发展方向也要更环保,向着低碳、清洁的方向发展,进而促进经济效益的提升,最终试下生态效益与社会效益的完美结合。
5 结束语
综上所述,就目前的发展情形来看,在我国的各个领域中都或多或少的应用了电气工程及其自动化,这也体现了电气工程及其自动化的重要性,科学合理的应用电气工程及其自动化,在提高企业生产效率的同时,还有效的促进了我国社会主义经济的快速发展。虽然在现阶段还有一些不足和缺陷存在于我国的电气工程及其自动化技术中,但是经过长期的努力,相信在不就得将来会有效的解决掉这些问题,进而进一步的完善和发展电气工程及其自动化,有效的缩短我国和西方发达国家之间存在的差距,加快我国实现经济强国的步伐。
参考文献
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作者简介
王卓(1994-),男,山西省忻州市人。大学本科学历。研究方向为电气工程及其自动化。
关键词:电气工程及其自动化;CDIO;模块化教学
作者简介:刘超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院,助教;杨蕾(1986-),女,江苏徐州人,南京理工大学泰州科技学院商学院,助教。(江苏 泰州 225300)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0069-02
CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思(conceive)设计(design)实现(implement)运作(operate)四个方面。“构思”是指明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实现”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力,是将教学过程与工程实践项目相结合,通过理论学习解决工程实践的问题,也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。
电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业,最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院(以下简称本校)电气工程及其自动化专业,以培养“现场工程师”为教育目标,2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校,成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,教学效果在应用型本科院校中处于前列。
一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点
1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法
培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的,也不是一成不变的。工程教育应当是动态的,随着新科技成果地不断出现,本科应用型人才培养目标必须通过市场调研,不断进行更新和调整。对于高校来说,人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情,高校在制订和调整人才培养方案时,应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时,广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议,确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合,形成一切围绕企业需求的教学方法。
2.以大工程为主的宏观教学手段
宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程,在这个视野中工程不再局限于技术,工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系,CDIO模式培养的不仅仅是技术专家,而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师,更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。
对于电气工程及其自动化专业来说,要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科,而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位,这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才,无论是课程体系、教学模式还是培养目标,都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中,可以将一个大项目拆成几个小的课题,让学生组成一个完整的项目组,分摊项目中的一个部分。比如说:将一个建筑电气化的项目分成三个部分:建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立,实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制;监控系统提供电源,保证其稳定运行;电梯控制需要监控系统的辅助,才能保证运行的安全性,监控系统服务于建筑供配电,实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计,形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中,将大工程的理念贯穿其中,培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。
本校将“工程导论”作为大一的必修课,请多年从事实践工程的教授作为主讲教师,以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例,让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责,并且进行简单的问题解决和设计实践,养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力,为今后的学习打下基础,并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革,不通过笔试的方式给学生评定分数,而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解,使学生积极参与到课程之中,获得了良好的效果。
二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革
1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点
所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系,它是在既定的培养目标指导下,将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解,使其成为多个相对独立的教学模块,且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。
以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位,学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整,形成职业化的教学模块,这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育,是服务于企业项目的,将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩,从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置,既符合以求职为导向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。
2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析
电气工程一级学科目录下有五个方向:电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点,依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块:
(1)电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉,而且又兼顾了电气、电机方面的知识,所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩,甚至涉及火力发电厂集控运行等方面,应用领域极为广泛,是应用型本科院校学生就业的重点,也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。
其核心课程包括:“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室,以西门子S7-200系列PLC为例,引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上,还开设了组态软件课程,将下位机与上位机连接起来,更加贴近真实项目,使枯燥的编程变得更加生动,也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试,还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应,毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合,具有较高的水平。
(2)电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点,电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发,都离不开软件或者硬件工程师。
其核心课程包括:“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充,本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课,以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室,学生自己动手,操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快,就业选择优势明显。
(3)电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题,电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行;建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试,该模块有广阔的就业前景。
其核心课程包括:“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校,上述课程要以“轻理论,重实践”为指导思想,通过课程设计和毕业设计等手段,让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点,掌握电力系统运行的基本原理。
三、结语
对于应用型本科院校来说,CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,在“现场工程师”的培养道路上不断摸索,积极总结,取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革,提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。
参考文献:
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作者结合自身多年从事电气工程有关工作经验,对电气工程及其自动化的维护技术发展展开研究。希望通过本文的研究,能够促进我国电气工程及其自动化维护技术的改进和发展。
【关键词】电气工程 电气自动化 维护技术 发展研究
1 引言
随着我国社会主义现代化的飞速发展,我国的经济、政治、法律环境都在不断的发生变化。自我国改革开放制度实施以来,我国市场不断走向自有化,与国际市场的合作越来越紧密,使得我国企业面临了较好的发展契机。但是,加入WTO以及我国市场自有化程度的提高是一把双刃剑。其不仅给我国电气工程行业的发展带来了更多与世界一流企业交流和合作的机会,能够使我国电气自动化技术取得长足的发展,但是也使得世界市场对我国电气工程行业的发展提出新的需求和要求,促使我国电气工程行业的企业面临技术更新、资金使用等难题。因此,对我国电气工程及其自动化维护技术的发展开展研究就变得十分重要和必要了。其一方面能够获取我国以往这一技术发展中存在的问题,另一方面能够让今后这一技术的发展更加能够切合我国以往电气工程发展的实际情况。电气工程及其自动化维护技术是一种结合电子技术所拓展和开发出与新型技术,其将电力系统的智能化调节技术和电子仪器终端的同步调节技术整合归一。由于电气工程的应用范围非常广泛,因此这一新型技术的研发和改进将能够促进我国各行各业整体技术水平的提高。
2 电气工程及其自动化维护技术的开发现状分析
在我国现有各行业发展产业链中,每个企业都是在追求获取最高的经济收益,以促使自身的发展,因此作为第一生产力的科学技术就变得十分重要了。人工劳动及其技术的改善已经不再能够满足我国国内日益增长的物质需求和世界市场对我国企业社会责任提高的需要。而电气工程及其自动化的维护技术能够改善上述现状,有效的补充我国当前企业利用低价劳动力实现规模经济的发展方式。随着电气工程及其自动化技术与各个行业相互结合,使得电气自动化技术成为了在企业智能化监管和调控工作中的重要角色。特别是互联网技术的发展,促使了电气自动化维护技术摆脱了传统概念的束缚,在现有互联网络技术的支持下,通过网络交流机制更加普及化这一技术的发展和使用,从而增加了我国企业的国际化和世界化的生产经营流程标准的改善,使我国企业与世界生产标准、服务标准相互接轨。
但是,到目前为止,我国国内各个厂商所利用和使用的电气自动化维护技术依旧存在层次不一、系统平台搭建水平不一等现状,这些问题随着我国电气自动化维护技术整体水平的提高已然成为我国技术水平继续提高的障碍,并且严重的影响到我国与世界电气工程行业相互接轨进程的推进。我国现有电气工程及其自动化维护技术的开发和研究的环境与西方较为先进的国家和地区之间有着较大的区别,我国有关研发部门应当对将我国电气工程及其自动化技术的研发和更新与我国制度背景、环境背景相互结合起来,在了解我国电气工程及其自动化技术的发展现状及其我国国情的基础上,充分了解国际上优秀和先进的外部研发经验和技术研究成果,以其为借鉴,完善我国电气工程及其自动化维护技术的发展,从而有效的促使我国经济发展模式由密集型向集约型方向转变,带动我国整体经济生产力水平的提高。
3 电气工程以及自动化维护技术的发展前景分析
3.1 改变大众的生活模式,促使创新转变
电气工程及其自动化维护技术已经应用到了大众生活领域的方方面面,大到宇宙飞船升空的燃料分离,小到大众家用生活电器的功能开关和调节系统,其都应用到了电气工程及其自动化维护技术。由于电气工程及其自动化维护技术的应用范围非常广泛,这一技术的发展已经带来了我国大众吃、穿、住、行等多个方面生活习惯和生活方式的创新转变,使人们的工作、生活、学习变得更加方便和快捷。在大众生活日常出行交通领域,无轨电车的操控和运行已经与电气自动一体化系统有着紧密的结合,其方向的控制、动力燃料的添加都需要电气工程及其自动化维护技术的扶植。与其说电气工程及其自动化技术带来了大众生活模式的创新转变,不如说当代我国居民大众的生活已经无法脱离电气工程及其自动化维护技术而独立存在和发展下去了。这一技术已经深入的影响了人们的价值观和世界观,与人类文明和文化交融共存,形成相互促进的有机整体,并决定着我国大众未来生活、工作、学习模式的不断演进。
3.2 电气自动化技术的使用范围规模不断扩展
电气工程及其自动化维护技术在我国现有各行各业的发展范围依旧较为局限,与发达国家相比,发达国家电气工程及其自动化水平较高,其应用的领域更加广泛,更加具有全面化。因此,未来我国电气工程及其自动化维护技术的发展也将走一条与世界接轨的道路,不仅通过吸收国外优秀先进研发技术和内容,促进我国电气工程及其自动化维护技术整体水平的提高,并且需要不断的提升我国电气工程及其自动化行业的覆盖面积,也就是提升这一技术的普及化程度。在这一扩展电气自动化技术使用范围的道路当中,我国政府及有关研发部门需要大力的提升我国研发人员的素质,改善我国现有电气工程及其自动化维护技术研发和更新的环境,促进我国电气工程及其自动化技术的研发和更新具有良好的硬件和软件条件的支撑。
4 实现上述发展目标对策和建议的提出
在上文的研究当中,作者提到电气工程及其自动化技术已经成为人类文明的一部分,其已经影响了人们吃、穿、住、行等各个领域。因此,为了更好的促进这一技术未来的发展更加良好和有序,就应当不断巩固好这一行业的发展基础,从硬件和软件两个方面做出努力,提升我国电气工程及其自动化领域的技术实力,从根本上提升我国电气自动化维护技术的水平和电气工程的产品质量,从而在我国大众心中形成一种信服感和认同感,为我国电气工程及其自动化控制行业的发展奠定坚实的人民基础。那么,提升这一行业的竞争力和综合实力就成为了实现上述发展目标的关键。作者在以下部分将结合我国当前电气工程行业的发展现状及其自身多年从事有关领域的工作经验, 在对有关文献进行阅读的基础上,提出以下对策和建议,以期实现我国电气工程及其自动化维护技术的发展目标。
4.1 走网络化的创新发展模式
随着互联网技术的飞速发展,移动终端的普及化程度越来越高,我国基础设施中有关网络交互设施的构建已经逐渐成型,其中所涉及到的有关多元化信息交流系统已经逐步构建起来,并且在我国国内已经形成了内网和国际互联网接口的对接。因此,我国电气工程行业就需要借此契机,充分的利用好这一时代背景和便利条件,利用互联网技术与世界自动化维护技术发展的优秀国家互通有无,利用互联网信息交流系统,实现对我国电气工程行业的网络平台搭建,从而利用世界的前端效应,取得对我国电气工程行业及其使用电气工程自动化控制技术的行业有效促进,使其更加具备与世界其他国家竞争的动力。
另外,随着国际市场竞争的日益加剧,我国电气行业不仅仅需要对这一行业未来的发展进行规划,而且要对使用到电气自动化维护技术的行业进行规划,使其能够顺利的使用电气工程及其自动化维护技术搭建行业技术平台。这就要求了我国电气工程及其自动化行业需要把握当前我国国内环境和制度的优势,利用互联网渠道推销自己的产品、推广自己的服务,在促进国内各行业吸收电气工程及其自动化控制技术的基础上,也使其他国家能够了解到我国这一技术的应用研究,从而确保我国电气工程及其自动化产品和服务有效的推广。我国可以为电气工程及其自动化行业打造行业专属平台,用于和海外采购商进行交流,并且也能够通过这一平台的搭建,促进我国国内从事电气工程及其自动化研究和制造的企业能够拥有有效的交流途径和方式,并且也能够通过这一平台的搭建,处理好市场顾客的需求,不断依据需求信息对技术继续研发、调整、改善。
4.2 加强电气行业创新意识的培育和开发
电气工程及其自动化控制技术对于我国而言,其依旧属于一种有待继续研发和更新的新兴技术。我国应当在现有电气工程及其自动化行业发展的基础上,促进其内部各个产业价值链的流转,以及上下游企业之间的协调,从而为我国电气工程及其自动化行业开发更加成熟的发展机制。因此,为了更好的促进我国电气工程及其自动化行业的发展,就必须促进这一行业创新意识的培育和开发,从而使电气工程及其自动化行业的发展更加具有活力和创新精神。为此,我国应当为电气工程及其自动化技术行业培养起专业的人才队伍,利用人才战略,为这一行业的发展注入鲜活的动力,利用人才来贯彻创新调试思维,使行业的发展具有创新意识。
5 结语
通过本文的研究可以发现,我国现有电气工程及其自动化维护技术相对于国外先进国家而言其依旧存在不小的差距,但是由于近年来我国国家政策的转变和股利,为我国电气工程及其自动化维护技术的发展奠定了良好的环境背景和制度背景。因此,作者在本文的最后,结合我国现有社会发展状况和我国电气工程行业未来的发展目标、方向,提出了两点建议:
(1)走网络化的创新发展模式。
(2)加强电气行业创新意识的培育和开发。作者希望,我国电气行业企业以及利用电气工程技术的企业能够实现创新的发展和转变,从而促进我国电气工程自动化维护技术更加全面的覆盖我国各行各业,提升我国企业的总体技术水平。
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关键词:电气工程 自动化 专业简介 创新与变革 师资力量 课程体系
电气工程及其自动化专业现状简析。
专业简介。
电气工程及其自动化专业,主要是学习和研究电能的生产、传输、转换和利用,是一门新兴的学科。电气工程这一课程,最早出现在十九世纪八十年代,是美国物理的一门选修课,主要是为了电气制造业培养专门人才。随着电气制造业的迅猛发展,电气工程专业的地位也日渐水涨船高,与其他专业也同等重要。
该专业,经历了两次世界大战。在一战后,该专业随着广播与通讯业的出现和发展,其内涵也进行了扩展。尤其是二次世界大战中,对雷达、电讯、控制系统等新的电气与电子系统技术需要,该专业又进行了翻天覆地的更新。随着信息技术的发展,与电子技术和计算机技术的结合,该专业研究方向发展伸向各行各业,小到一个电子元件的设计,大到航空母舰的研发,现今已经成为高新技术产业的重要组成部分。电气工程及其自动化专业对高水平人才的需求很大,作为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于农业、建筑、生产、研发等领域,与人们的日常生活密切。
电气工程及其自动化专业的课程体系的特点。
(1)对本专业应用型人才培养的特色进行强化,并且保持实践教学环节不断线;(2)保持电子与计算机技术相关教学4年不断线,在电气工程领域中,强化自动化与信息技术的应用;(3)结合电力发展前景与现有师资条件,突出强电特色,设置两个专业方向:电力系统及其自动化与电机电气及其控制;(4)结合学生就业需要,考虑学生们的差异性,课程安排具有一定的科学性与系统性。
成为中国的热门专业之一的原因探究。
第一,该专业涉及范围广,能给同学提供创新和发展能力的空间;第二,就近几年来数据显示,该专业的就业率稳高不下,并且国企企业工作稳定,工作环境适合,薪酬和待遇高;第三,该专业教学内容十分丰富,课程新颖,这对学生门有着很强的吸引力;第四,近几年来,随着中国经济的大力发展,对电力供应的需求也在不断地增长,因此电厂的兴建等,电气行业需要更多人才;第五,该专业的历史悠久,经历了两次世界大战发展至今,并且目前我国的电力事业的发展前景也十分不错。研究成果如果能直接转化为产品,因此具有十分惊人的潜在经济效益。
电气工程及其自动化专业发展创新与变革。
提高整体的师资力量。
在新的社会和历史条件下,我们迎来了电气工程专业发展机遇。为了满足当今时代的社会,我国市场对电气方面的人才需要。那么,如何大量地培养新一代的电气工程及其自动化方向的人才呢?如何能保证新型专业才的数量供应呢?师资力量是关键。只有培养出高素质、高水平的师资队伍,才能引领电气科学走向发展。为此,加大教学投入,引进一流人才,建立一支高水平的教师队伍是刻不容缓的。我们可以通过引进一些国外一流大学的相关专业的教授,来到我校进行师资建设。如何培养培养高素质、高水平的师资队伍如下表所示:
第一、教学管理部门进行资金大力投入。根据情况不同,所采用的形式也可以不同,进行培训。
第二、为了使教学内容能够充分满足学生和社会需要,我们应该促进教师不断地改进教学方法及教学手段,加强该课程的教学指导,进行合理的教学评价机制。
第三、教师积极主动积累相关知识与教学经验,并且同时借鉴其他老师长期积累的教学成果,不断磨砺和提高自身的教学水平。
课程体系及教学环节的改革。
随着科学技术的迅猛发展,对学生的综合素质、综合能力都有了进一步的要求,而不仅仅是要求学生在技术业务上有很强的实力。因此,人才培养目标的定位不仅只着眼于现在,还应该放眼于未来的发展。我们要更新教育思想、转变教育观念为先导,加大力度深化教育教学改革,改变电气工程及其自动化专业的课程体系及教学环节,遵循先基础后专业、由简入深的认识规律,制定出科学的电气工程专业人才培养目标。为现代化建设需要,培养出相应的人才并且提高相应的前提条件,是电气工程及其自动化专业的任务。在改变该课程教学体系及教学环节中,适度把握“泛”与“精”的标准,我们应该以教师为主导、学生为主体,培养出创新型人才。
在这如今知识经济的时代,产业结构及其内涵都发生着日新月异的变化,向着综合化、智能化方向发展,而社会也因此需要大量具有开拓精神、创新意识的人才。依据“厚基础、宽口径”的原则,优化课程内容,突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色。另外,在电气工程领域中开辟新应用领域,需要计算机辅助工程做铺垫,先进的信息技术是提高该专业教学质量一个的重要手段,我们要学会利用之。
完善研究生资助体系培养体系。
我国在读研究生的补贴很少,有的甚至还需要自费,那些高昂的学费,往往令大量专业人才没有进行深造。有的读研的,只是为了获得一个文凭,从而找到一个好的工作,而非至心于研究,这与国外同等学历培养补贴较高存在有着不小的差距。为了改变这种不利于培养高水平人才的现象,我们要完善研究生资助体系培养体系,对扩招成果进行巩固,继续深化高等教育改革。就目前情况来看,在各界的呼吁和努力下,高等院校的本科教育受到了相当的重视,然而研究生培养体系却还有点欠缺。科研体系投入不足,自然影响了专业的更深研究。
结语。
总之,在如今机遇和挑战共存的时代,电气工程及自动化专业的发展也需要不断更新。电气工程及其自动化专业,历史悠久,作为一个一百多年历史专业,相当一部分教材内容较陈旧,并且教学手段和方法都比较较落后。新能源、新电工材料和微加工技术等其它新的学科的出现,将与电气工程结合,将继续引领电气科学向前发展。因此,需要不断开拓新的研究与应用领域,融合新理论和先进技术,培养全新的社会专业人才。然而全面培养学生的素质,不仅是要求学生们对专业技术的熟练掌握,还要培养学生德才兼备,成为一名合格的公民。
参考文献
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[2]、侯云海,姜长泓,卢秀和.电气工程及其自动化特色专业建设的研究与实践[J].实验室研究与探索,2011,10:334-337.
【摘要】电气工程及其自动化技术的发展对当今科学技术的发展有着巨大的影响,因此,电气工程及其自动化技术发展和前景非常值得我们研究。目前,电气工程自动化技术在我国已经得到了广泛的应用,是我国较为先进的技术之一,代表了我国电气工程行业的发展水平。本文就电气工程自动化技术的应用做一下简要的阐述,并浅析其发展前景。
【关键词】电气工程;自动化技术;应用;发展前景
在新世纪社会的快速发展下,不但经济发展得到了促进,科学技术也得到了快速的提升。在上世纪40年代末期,我国开始接触电气工程自动化技术,到现在这项技术在我国已经趋于成熟并且不断的在突破,已经完全达到了现代化水平。电气工程自动化技术不但能够节省时间和人力,还能够提高工作效率。因此,随着我国的综合国力的不断增强,在未来的发展中,它一定会拥有非常广阔的发展前景,推动我国各领域的发展。
一、电气工程自动化技术的应用
(一)应用在电网调度
传统的电网检测工作是基于继电器实现的,其工作繁琐又枯燥,这样的方式不但在人力和时间上造成了极大的压力,同时还存在着极大的不确定性。但是随着自动化技术的不断发展,应用在电网调度中,不但提高了灵敏度,还大大提高了工作的效率,节省了很多时间和人力。在电网调度中,能应用电气工程自动化技术的地方有很多,调度中心的显示屏、打印机、计算机网络以及工作站都可以应用,它能够及时的发现电网中出现的异常状况,分析电力的运行情况,同时启用解决程序来避免出现安全隐患,形成了一个非常完善的信息系统,对电网进行有效的监督和控制。
(二)应用在电气工程管理
传统的方式中,在对电气工程进行管理时,需要利用压力仪表,或者是对温度的观察来开展管理工作的。但随着电气工程自动化的发展,高科技的自动化设备已经完全取代了这种传统方式,可以在短时间内对流量、温度、压力等数据进行准确的采集,还能够对其进行统计分析,大大缩短了工作时间,减少了人力物力,从而节省了成本投入,推动了电气工程管理的进一步发展。
(三)应用在发电厂分散控制系统
在发电厂分散控制系统中应用自动化技术实现了远程控制,能够将信号的传输、数据的处理、任务的执行等通过自动化设备来实现,然后快速的进行数据的整理和分析,对整个生产过程进行监督和维护,在解放了人力的同时推进了发电厂现代化进程的发展。
(四)应用在日常生活
除了在电力控制方面,自动化技术在日常生活中也被广泛使用,例如我们日常交通中所乘坐的地铁、轻轨以及磁悬浮列车,都应用了自动化技术。除此之外,在工业的生产中,自动化技术控制着很多大型工业设备的运行,还有供电供暖系统、自动报警系统、银行自动取款机等。可以看出,电气自动化技术与我们的日常生活息息相关,而且日后会被应用的越来越广泛。
二、电气工程自动化技术的发展前景
(一)与计算机技术充分结合
在这个信息化时代,无论任何设备和产品,都要尽量达到智能化,才能够符合社会发展的需求。电气自动化设备是一种集智能化和集成化于一体的设备,与互联网之间有着密不可分的关系,将电气工程自踊技术与计算机技术充分的融合起来,不但能够对数据进行实时的监控、处理和分析,还为企业节省了相当一部分人力和物力,从而提高了企业的经济效益,与计算机技术的充分结合也会使这项技术获得更大的发展空间。
(二)从低频向高频发展
随着社会的不断发展和科技的不断进步,出现了越来越多的先进设备,在现代工业的发展过程中,我国的工业技术也处于世界较为领先的水平,原有的设备难以满足现代工业的需求,而且人们所追求的也不仅仅是先进那么简单,更加具有环保观念。因此,从传统的低频率发展为高频率,可以使我国的工业不受负荷过重的影响,无论在什么程度的负荷情况下,都能够顺畅的运转。
(三)设备更加智能化
在工业发展中,实施设备智能化能够更方便的作业,这种技术使高低压设备和其他辅助装置能够与计算机网络进行连接,然后实现对设备的控制。现如今这种智能化技术已经在发展当中,也已经出现了一些智能化的设备,因此,在今后电气工程自动化技术的发展中,一定要重视设备智能化的发展,加大力度辅助推行,使我国电气工程自动化技术在未来实现全部的智能化。
(四)人员更加专业化
在电气工程自动化技术的不断发展下,对于工作人员的专业程度要求也就越来越高,虽然传统的工业中对工作人员并没有很高要求,但是随着自动化技术的不断发展,对工作人员的信息化、技术化都提出了很高的要求。不但要对工作人员的自身素质有要求,还要对其不断的进行培训,使其对电气自动化设备从本质上有所了解,而且有必要让技术人员亲临现场熟悉设备,能够对设备有更深入的了解。电气自动化不但是一门专业性较强的技术,也是一门综合性较强的技术,因此,对工作人员的培养,提高其专业程度是十分必要的。
在科学技术的不断创新和发展背景下,信息化的管理和控制系统已经应用在很多的电气自动化工程中,实现了对电气自动化的实时控制和管理,更大的发挥出了工业化设备的价值。现代工程技术已经渐渐进入了全控制的信息化时代,对我国的工业发展意义重大。
三、结束语
现如今,电力工程自动化技术虽然已经是一门先进的技术,改变了原来的工业化生产和人们的生活,大大提升了工作效率和人们的生活质量。但是此技术依然有待发展的空间。在当前社会发展中,创新科技才是第一生产力,所以在未来的发展中,电气工程自动化技术势必有着更加广阔的发展前景,能够为工业提供更大的生产力,更加方便人们的生活,保证科技的发展与进步,在不断探索中进行改进和完善,从而推动社会和人类的发展。
参考文献:
[1]刘祥之,季维理.电气工程及其自动化的智能化技术应用分析[J].建筑工程技术与设计,2016,(20):27512751
关键词:电气工程及其自动化;独立学院;专业建设
中图分类号:G650 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0037-02
随着广东省电力工业的快速发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求增加,因此专业的建设与发展具有很好的前景。作为一所独立院校,我院以服务地方经济社会发展为出发点,为广东经济社会发展培养自动化专业的高素质应用型人才。同时,我们需要看到自我国高校实行扩招以来,大学生数量大幅度增加,毕业生数也随之增加,因此未来本专业大学毕业生就业形势也不容乐观。在这种形式下,如何正确定位本专业的培养目标和培养规格,把本专业建设成为具有自己鲜明特色的专业就需要我们思考与探索。本文在广东技术师范学院天河学院的基础上,主要针对独立院校的电气工程及其自动化专业的人才培养模式进行探讨。
一、专业建设定位
电气工程及其自动化专业是通用性强的“宽口径大专业”,是由原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合并而成[1]。各高校根据社会经济发展对本专业人才的需求,依据各自的实际情况、办学条件,确定了彼此不同的、体现各校办学特色的专业方向、人才培养的方案和模式[2]。独立学院不同于重点高校与职业技术学院,他以培养介于研究型人才和具有某一职业技能人才之间的应用型人才。他们既要有一定的理论做基础,又要有一定的实际动手能力。因此我院电气工程及其自动化专业以培养基础扎实、知识面宽,具备自动控制理论、控制系统、信息处理、PLC和单片机控制技术、供配电及其自动化等方面的基本理论和专业知识,能在工业过程控制和电气系统等领域从事系统分析、系统运行与维护、开发与设计、管理与决策等工作的应用型工程技术人才
二、课程体系建设
电气工程及其自动化专业具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广等鲜明的特点,作为电类本科专业来说培养的人才应是宽口径、高素质的工程应用型人才[3]。为此在专业的理论教学体系构建中,按照“大平台+小模块”构建知识体系。大平台指公共基础课平台、专业基础课平台和专业必修课平台,小模块指按市场需求而灵活设置的专业方向课程群。
①公共基础课平台由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,意在培养学生的基本素质,为学生后续学习打基础,全面提高学生综合素质和多角度的科学思维方法。②专业基础主要由数学、电路、数电、自动控制理论、电气控制技术等专业基础课程构成,教授学生专业相关基本知识,同时考虑将来专业口径的拓宽,为后续专业学习打下扎实的基础。③专业必修课平台主要由电力系统分析、继电保护原理、发电厂电气部分、工厂供配电、电力系统调度自动化、电力电子技术等专业课、限选课、任选课等组成。使学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析和解决实际问题的能力。④结合我院现有资源及市场需求情况分析,专业方向课程群设置了两个专业方向,一是电力系统及其自动化专业方向,主要课程有电力设备运行与维护、电力系统程序设计、电力系统规划设计、变电站设计与运行等,注重培养电力系统、电气装备领域的系统设计、系统运行、研制开发、试验分析、工程建设与管理的高级工程应用型人才。二是电气控制方向,主要课程有单片机原理及应用、PLC原理及应用、DSP原理及应用、计算机控制技术等,培养掌握电机及电气控制、自控原理及系统、微机控制、掌握现代控制技术等理论知识,以及具有全面的电气自动化应用实务能力的应用型人才。
三、实践环节建设
应用型人才培养模式主要是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标[4]。我院的实践教学体系以工程实践为主,通过理论联系际,培养学生独立分析问题、解决实际问题的能力。在实践教学中针对应用型人才培养的要求,遵循技能与能力训练培养的教学规律,按照系统性、层次性和循序渐进的教学原则,将实践教学体系划为以下三种层次:
①基本技能层:包含各基础课程实验、专业基础课程实验,进行基本技能训练,培养学生的实践能力。②专业技能与工程实践层:包含专业课程实验、工程实训、课程设计、进行专业相关的技能和工程实践能力的训练。③综合应用能力与创新能力培养层:包含毕业设计、专业实训,认识实习、毕业实习、科技创新等进行综合应用能力和创新能力培养。
这种层次渐进的实践教学体系形成了由单一到综合,按照先基础、后综合、再创新的思路,循序渐进地安排实验教学计划。目前我院电气工程及其自动化专业建立了基础实验室、专业实验室、实训基地等校内外实习实践教学基地,专业实践的教学条件已有较好的基础,给学生提供了更先进的实践硬件条件和环境。
四、突出特色
①完善校内实训中心,发展校外实训基地。要培养高素质的高级工程应用型人才,除了完善的理论教学外,还必须有较好的实验和实习环境,以提高学生的实践能力[1]。通过资源整合、学校投入,已经完成电工电子等基础实验室、电力系统综合自动化等专业实验室的建设。这些实验室的设备在质量和数量上都能够满足实践教学的需要,并具有开放性、功能先进性,允许学生在此从事科技实验、技术革新等创造性活动。学生可以根据自身特长和兴趣到实训中心进行操作和技能训练,应用型人才的培养是建立在大量实践的基础上的,在学校外的职业环境中进行实习是形成优秀职业能力的重要环节[3]。我校鼓励学生走向社会,培养适应社会的能力。根据课程设置和培养方案,每年都会有学生到校外进行认识实习、毕业实习,让学生较早地接触工程实践环境,培养学生运用所学理论知识分析解决实际工程问题的理念,提高学生的工程意识和工程能力,为学生走上工作岗位打下良好的基础。同时,我们积极建立自己的校外实习基地,已经与广东民建实业有限公司等十多个企业进行产学合作,走“产学研”的人才培养模式。②积极开辟第二课堂,开展课外学术科技活动。学生参加学科竞赛和科技文化活动有利于学生运用理论知识和实践能力解决实际问题。我院有计划地引导、鼓励、组织学生参加各种课外科技文化活动,成立了专门的专业兴趣小组、专业特色作品设计大赛等课外科技活动委员会,积极引导学生参与其中;鼓励学生参加各种校外学科比赛,以扩大视野、启发科学思维,他们可以参加数学建模比赛、智能汽车大赛、电子设计大赛等。在理论与实际相结合的各种学术活动中,增长学生的见识,让学生充分施展自己的才华和兴趣,提高实践能力和综合素质。开展课外学术科技活动以来,先后有9人次在全国大学生电子设计比赛中获奖。
五、总结
作为一所独立院校,我们始终以应用型人才培养为目标,服务于地方经济。我们将根据学科发展的要求,结合独立学院的办学特色,不断地探索研究,相信通过我们的不懈努力,一定能将我院的电气工程及其自动化专业办成独具特色的专业,培养出更多具有创新能力、受社会欢迎的高素质应用型人才,为地方经济建设作出更大的贡献。
参考文献:
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[3]谢卫才,黄绍平,李靖,彭晓.应用型电气工程及其自动化本科专业教学模式探索[J].电气电子教学学报,2008,(8).
2、会计学,会计学,是财经类专业。目前是热门专业,会计学专业可以胜任会计、银行、证券、基金、保险、政府、文员等,就业对口率相对较高。同其他专业比,有一技之长,经验越多,越吃香。无论初期就业和长远就业,都不错。
3、软件工程,无论北方、南方企业,招聘软件工程专业比较多。软件工程就业范围:软件开发公司、软件服务外包公司、大小网站、通信公司、电子公司、科研机构、大中型企业、银行、政府等。
4、计算机科学与技术,计算机科学与技术和软件工程专业,就业比较接近,因为两者课程有很多重复。用人单位招聘,如果招聘软件工程专业,多数同时也会招计算机科学与技术专业。
5、小学教育,教育是国之根本,那么教育行业也是一直都很吃香的。小学教育在高校的开设并不是很多,只有一些师范类的院校才有,小学教师也是十分的缺乏,由于供不应求,因此对人才的需求是很大的,因此选择这个专业是很吃香的,毕业之后也能很快的找到工作。
6、学前教育,教育行业一直都很吃香,尤其是学前教育专业,幼师是很缺乏的,现在由于二胎政策的开放,社会对于幼师的需求量随之加大,这也是幼师专业比较好就业,有发展前景的一个原因,一般来说,报幼师专业的主要为女生,男生很少报这个专业,因此,男幼师是很吃香的。
7、信息安全专业,在互联网大数据的影响下,信息安全问题也成为了人们关注的焦点。因此这个行业也肯定是很火爆的,是比较有就业前景的一个专业。在这方面,一定在学习的过程中掌握更多的知识和技能,这样才能胜任这个岗位,毕竟这是一个技术岗。
关键词:电气工程专业;现状分析;浙江省属高校;发展策略
作者简介:翁国庆(1977-),男,浙江衢州人,浙江工业大学信息学院电气与自动化系副主任,副教授;黄飞腾(1984-),男,浙江温州人,浙江工业大学信息工程学院,实验师。(浙江 杭州 310023)
基金项目:本文系浙江工业大学优秀课程建设项目(项目编号:YX1206)、院教改项目“以科研优势为依托的特色新兴专业建设”的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0035-02
由于与国民经济发展的紧密关联性,电气工程专业的教育和科研在我国高校中一直占据十分重要的地位。一方面,电气学科和行业发展迅猛,信息化、智能化和新能源的广泛应用已成为未来电气工程领域的发展趋势;另一方面,未来高等教育的核心任务是培养适应社会需求、综合能力强的高层次专业人才。据统计,全国大约共有320多所本科院校开设电气工程相关专业,其发展层次和水平、服务行业和区域各异,如何进行科学合理的专业规划、量身定制其专业发展和人才培养目标成为具有重要意义和迫在眉睫的问题。
一、专业人才培养目标和成长规律
电气工程是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合。本专业培养的人才是具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力,学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。本专业良好的就业和发展前景对高考考生有很强的吸引力,属于热门专业。目前,电气工程领域面临两大新的发展趋势:信息化、智能化将成为未来电气工程专业发展趋势;[1]新能源的广泛应用将成为未来电气工程领域的热点。这两个领域对高水平人才的需求很大,未来人才缺口将更加凸显。
但是,事实证明并非每个学生都可以很好成才。随着新的科学技术不断涌现以及社会需求不断变化,经济社会发展、产业转型升级对电气专业人才培养带来了新的影响与要求。要想成为专业精英人才,需要在以下几个方面进行提升:[2]
(1)全面的综合素质。需要具有扎实的数学、物理基础、较强的外语综合能力,为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。
(2)良好的动手实践能力。非常重视实验、课外科技竞赛、项目研究、生产实习、专业实习等各种实践环节,培养利用所学知识解决实际问题的动手能力。
(3)强烈的创新欲望。积极参与学校各种相关课外创新活动、学科老师的课题研究,培养自己的创新思维,积累解决问题的创新能力。
(4)开阔、前沿的知识视野。积极关注本领域科技前沿新技术、新设备、新机制,选修和自修相关特色选修课以及交叉课程,开阔自己的视野,了解当今科技前沿。
(5)充分考虑自己的兴趣,找到最适合自己发展的方向和方式。
二、国内外专业发展现状及趋势
1.国外高校专业发展现状
根据调研,一般而言国外名校(如剑桥大学、麻省理工大学、普林斯顿大学、悉尼大学等)电气工程相关专业具有以下特点:[3,4]
(1)学院、专业和学位设置:研究方向很宽泛, 与信息工程、计算机科学间交叉渗透程度很高。
(2)宽口径的基础平台教育。
(3)人才培养模式多样化。
(4)培养目标以教学、科研与社会服务并重,更务实。
(5)专业课程教学具有以下特点:课程分类细、学时少;实验学时多, 重视实践能力的培养;规定教辅材料, 强调学生自学能力的培养;注重课堂练习和辅导, 根据课堂练习或实验情况确定平时成绩;强调实验规范和各种能力的培养;具有网络支持, 每门课设置课程辅导员通过网络上载与课程有关材料;强调计算机操作和计算机应用能力,强调使用CAD工具。
2.国内高校本专业发展现状
根据教育部提供的资料,全国1100余所本科高校中开设有4年制全日制本科电气工程相关专业的本科学校有320多所。根据不同的发展水平和定位,各学校对专业人才的培养目标基本可概括为3个层次:具有国际视野的高素质创新人才和未来行业领导者;宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才;高级应用型工程技术人才。
自2008年开始,教育部、财政部分批(1~6批)在全国高等学校中立项总共有51所电气工程特色专业建设点。专业排名靠前或得到教育部重点建设的学校中,主要可分几种类型:
(1)专业整体实力超强型。具有国家重点实验室、一级重点学科、一级学科博士学位授予权等高水平学科平台;覆盖电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、高电压与绝缘技术等全系列学科方向;列入国家 “211”和“985”工程重点建设项目;其目标是培养具有创新精神和国际视野的高素质创新人才和行业未来领导者;以高层次的教学建设项目和教学成果为支撑,具有很高的教学质量;非常重视学生的研究和创新实践能力,着力培养精英人才,开设系列研究型和创新实践课程,设立国家级人才培养模式创新实验区,参与卓越工程师教育培养计划。
(2)行业或地区背景型。如有些高校本身与电力行业、与某行业密切相关。它们将学科建设、专业教育与地方紧缺、优势行业紧密结合,重点发展,在科研项目、人才培养、学生就业等诸多方面均有较大的偏向性。
(3)具有明显特色方向型。如西安交通大学的高压绝缘方向、西南交通大学的电气化铁路方向、合肥工业大学的太阳能应用方向等在课程设置、专业教育、人才培养等多方面紧密结合其特色方向,形成独特的特色和优势方向。
三、浙江省属高校电气专业发展策略探索
1.省属高校专业发展现状
经调查统计,除浙江大学外,目前设置有电气工程及其自动化(或电气工程与自动化)专业的浙江省内高校共有10余所。根据2009年公布的《浙江省已有本科重点专业及国家特色专业学科专业分布情况表》及《浙江省本科重点专业建设项目立项名单》,截至2009年浙江省属高校中电气工程相关专业为浙江省重点(建设)专业的共有4所,分别是宁波大学、杭州电子科技大学、嘉兴学院和浙江海洋学院。其中,宁波大学、嘉兴学院和海洋学院重点方向基本为电气传动控制、工业自动化、电气装备及其自动化、检测和智能仪器等,基本不涉及电力系统领域,尚无强势学科和科研项目支撑。杭州电子科技大学设有电气工程与自动化、电气信息工程两个相关专业,专业课程设置覆盖面较全,包括一般电气自动化、电力系统及其自动化、新能源技术等多领域。
笔者任职的浙江工业大学是浙江省首个获批省部共建的省属重点高校,虽然电气专业发展较晚(始建于2000年),但由于学校大力支持、教师团队发奋图强及突出的生源质量,近年来取得了快速的发展。目前,已成功获批“电力电子与电力传动”浙江省重点学科,并成为全校具有“三位一体”自主招生资格的少数专业之一,已在浙江省属院校同类专业中处于领先地位,得到社会的广泛认可和良好评价。
2.专业发展存在问题和差距
通过与国内外电气相关专业名牌高校多方面详细调研分析,可以发现浙江省省属高校电气专业存在的一些问题和差距:
(1)除浙江大学外,浙江省省属高校电气专业的整体实力与国外内超强型学校对比,在师资力量、学科支撑、教学平台、就业质量等多方面均有很大的差距。
(2)大部分高校电气专业成立时间较晚,在很多方面均处于较落后位置,亟待学校在专业建设、学科建设,特别是平台建设上进一步进行大力建设。
(3)即使是已获批省重点(建设)专业的几所院校,也大部分归因于建设较早、学校重点发展、行业特点等因素,整体实际实力并不高。
(4)近年,国家电网等优质用人单位对招聘对象进行了严格限制,规定原则上只招收985、211工程院校电工类专业毕业生,对省属高校(即使省部共建)优秀学生的就业选择带来一定影响。
3.专业未来发展策略
浙江省是电气行业传统强省,具有庞大、完善的产业链,拥有众多知名电气企业。随着国家向七大新兴产业转型,新能源以及智能电网技术得到了国家的大力扶持,被人们高度重视并得到快速发展,是电气行业和产业领域今后重点发展的方向。浙江省在信息化、新能源、海洋经济等产业领域具有得天独厚的优势和扎实的基础。
《浙江省教育厅关于“十二五”期间全面提高本科高校教育教学质量的实施意见》明确提出要根据浙江省产业集群发展需要,对于战略性新兴产业相关的急需紧缺专业要大力培育和建设300个省级新兴特色专业,新能源产业名列其中。因此,浙江省属高校电气专业未来发展策略应该是在巩固原有传统电气控制领域教育的基础上积极响应电气行业在新能源、智能电网等新的发展趋势,紧密联系浙江省的经济特色和产业集群,根据各学校本专业的发展情况和历史传承,调整和规划专业内涵,凝练并努力建设特色新兴方向。
4.示例:浙江工业大学
作为浙江省省部共建的排头兵,浙江工业大学电气工程及其自动化专业密切结合行业发展趋势和社会重大需求,瞄准新能源应用、智能电网等非常具有产业前景的新兴技术,大力培育和建设“新能源与智能电网”这一新形势下的新兴特色方向,并将以此作为我校本专业进一步快速发展的突破口和发展策略。
目前,学校已经从学科支撑、教师培养、课程设置、实验室建设、就业引导等多个方面展开了方向培育和建设,并已经在以下几个方面形成明显的优势:
(1)课程设置:专业课程结构体系中已构建适应新能源与智能电网方向的丰富的课程群体系。
(2)突出的学科支撑:专业已成功获批“电力电子与电力传动”浙江省重点学科,并继续依托信息处理和自动化技术省“重中之重”强势学科,拥有强大的师资力量,非常有利于智能电网对电气工程、信息工程、计算机科学等多学科之间紧密交叉渗透的内在需求。
(3)特色方向教师队伍:新能源及智能电网是本专业教师的强势研究领域,并且组建了“智能电网”创新团队。目前已在太阳能应用理论及产品开发、智能微电网、电动汽车V2G技术、电能质量智能监测、新能源发电系统及节能控制设备研制等方向形成了具有鲜明特色的教研梯队。近年来,专业教师已在新能源与智能电网领域取得了突出的学术成果。
(4)实验室建设:目前,学校在原有整套电力系统自动化实验室基础上另投资100多万元建设较大规模的含多种分布式发电电源,集测量、分析、控制、保护为一体的智能微电网实验室,兼顾该方向的研究和教学实验。
四、结论
为适应电气学科和行业中信息化、新能源广泛应用的未来发展趋势,培养出适应社会需求、综合能力强的高层次专业人才,各高校需根据其发展层次和水平、服务行业和区域各异进行科学合理的专业规划,量身定制发展策略。本文首先对电气工程专业概况、学科发展趋势及专业人才的成长规律进行分析,接着对国外高校电气工程相关专业的主要特点进行总结,并将国内电气专业发展水平较高的高校归纳为3大类:专业整体实力超强型、行业或地区背景型、具有明显特色方向型。以此为基础,进一步对浙江省属高校电气相关专业发展进行了认真的现状分析,找出其问题和差距,提出“巩固原有传统优势,明确学科未来发展趋势,紧密结合浙江经济特色,积极调整和规划专业内涵,凝练并努力建设特色新兴方向”的发展策略,并以浙江工业大学为例进行该策略的具体阐述。
参考文献:
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[2]薛毓强.电气工程及其自动化专业建设与人才培养模式探索[J].中国电力教育,2012,(9):54-58.
关键词:电气工程及其自动化;电能变换与控制方向;培养方案;课程设置;实践环节
作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,教授;王耕(1967-),男,河南郑州人,中原工学院电子信息学院,副教授。(河南 郑州 450007)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0018-02
近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈。为此,发展新能源产业势在必行。《可再生能源发展“十二五”规划》提出,至2015年底并网风电累计装机容量要达到1亿千瓦,年发电量要达到1900亿千瓦时。光伏发电装机要达到1400万千瓦,光热发电装机100万千瓦,太阳能热水器推广面积要达到4亿平方米。政策上还首次提出地热能、潮汐能和海洋能的发展目标。《中国新能源产业发展与安全报告(2011—2012)》指出,我国新能源产业总体而言对外依存度较高,风能产业、光伏产业、生物质能产业与地热产业的关键设备及核心技术尚需从欧美输入。
电能变换与控制技术作为新能源产业关键设备的核心技术之一,随着我国新能源产业的迅速发展、国家科研投入的不断加大,高校和科研院所近年来也研究出了大批科研成果。例如仅2012年11月19~20日在福州大学召开国家自然科学基金电工学科2008/2010 年度批准项目交流会就有研究成果120余项,其理论水平和实验室级的成果已接近或达到欧美水平。然而这些成果工业化的过程中却严重滞后于世界先进水平。造成这种局面固然有很多原因,但是人才培养“频谱”的欠缺也是其中的原因之一。这些科研成果主要由教师、博士和硕士来完成,本科生很少涉足,国内高校开设相应本科专业方向的学校也很少,这就造成了将科研成果转化为工业产品人才的匮乏。2012年11月16日《江南时报》报道:“能源动力类(就业率94.71%)、材料科学类(就业率93.71%)、电气信息类(就业率92.70%)等与新能源、新材料、服务外包等新兴产业相关专业的毕业生就业优势明显。”“良好的产业发展不仅给相关专业毕业生带来了就业底气,也给薪资待遇提升留下了想象空间。”据统计,近两年内电气信息类毕业生的平均工资为3778元,仍有很大的上升空间。省内电气信息类企业将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,具有广阔的应用前景,规模正不断壮大,就职毕业生对该类企业的发展趋势充满信心。”其他地区的招聘也有同样信息出现。对于快速发展的新能源产业而言,应用型人才供应面临严重不足。因此,亟待加大该产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对应用型人才的迫切需求。
一、目前相关专业开设的现状
近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业,大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程作为对新能源领域知识的一种补充,或进行了专业名称的更改。所有这些无论是课程内容设置的科学性还是人才培养的专业性,尚不能适应完全国家对新能源领域专业人才的需求。对于新能源产业关键设备及核心技术之一的电能变换与控制更是涉及很少。
电气工程及其自动化专业在1998年国家教育目录合并前包括电力系统自动化、电机、绝缘技术等强电专业。由于其涉及的专业领域非常宽泛,所以各高校培养方案的设置通常分方向设置,即在专业课学习阶段按专业目录合并前的专业进行设置。与能源产业关键设备及核心技术之一电能变换与控制相对应的电力电子与电力传动二级学科由于相对传统电机电器、电力系统自动化等学科发展较晚等原因,开设电能变换与控制专业方向的高校很少。
由于新能源产业迅速发展,与之相适应的电力电子技术也得到了迅速发展与完善,为在电气工程及其自动化专业本科阶段开设电能变换与控制提供了理论基础。
二、专业培养目标及规格
电气工程及其自动化专业电能变换与控制方向面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,需培养在新能源科学中电能变换与控制研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础又有较强实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。本专业培养掌握电路电子与电工技术、控制理论与系统、计算机与微处理器应用技术,强调强弱电点结合、元件系统结合、软硬件结合和基础知识,体现了强电与电力电子、自动控制、计算机等技术相结合的专业特点。
毕业生应获得以下几方面的知识与能力:具备较扎实的本专业领域必需的自然科学基础理论知识和较好的外语综合能力;系统掌握本专业技术基础理论知识和必要的专业知识;掌握电能转换与控制、信号分析与处理、电机学、新能源发电、电气工程方面等方面的知识;了解本专业学科的前沿与发展趋势;获得电能变化与控制系统的分析、开发与研究方面的工程实践训练;能从事新绿色能源的研发工作(例如光伏发电、风力发电、混合动力汽车);能从事电力系统的分析预测试;能从事电能质量分析与调节系统的研发与设计工作等;具有一定的人文社会科学、经济管理知识及相关工程技术知识,掌握文献检索、资料查询的一般方法;具有较强的工作适应能力;能从事新能源领域里的科学研究与管理工作。
三、专业课程体系
1.培养方案课程安排
针对本专业的特点,所以教学计划安排应该使得在专业教学阶段的理论与实践并重。专业课阶段课程安排的建议如下:
公共基础课:“高等数学”、“大学物理”、“大学英语”等。
人文通识课:“原理”、“法律基础”、“艺术鉴赏”等。
专业基础课:“电路”、“模拟电子”、“数字电子”。
专业平台课:“自动控制控原理”、“电机拖动基础”、“单片机原理”、“自控原理”、“C语言”、“可编程控制器PLC及系统集成”、“信号分析与处理”等。
专业必修课:“电力工程”、“新能源发电”、“电能变换与控制(上、下)”、“DSP技术”等。
专业任选课:“微型电网工程”、“柔性输配电技术”、“人工智能与智能控制”、“智能电网”、“电力系统网络通讯”、“变配电运行自动化”、“电气CAD”、“检测技术与仪表”、“电动汽车概论”、“电能质量与谐波治理”等。
工具课:“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培养方案将课程分为上述6个部分,其中公共基础课、人文通识课、专业基础课和专业平台课的设置与目前的电气工程及其自动化保持不变。专业必修课和专业任选课是电能变换与控制方向的主要专业课程。“新能源发电”主要讲述太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术的原理;“电能转化与控制”(上)主要讲述电能变换的基本原理,包括DC/DC、AD/DC和DC/AC变换,可采用传统电力电子的教学内容与教材。“电能转化与控制”(下)主要讲述PWM的控制方法(包括SPWM、SVPWM、滞环控制和三角波比较控制以及瞬时无功理论等)以及在新能源(光伏发电、风力发电等)中的应用实例分析。DSP技术主要讲述目前应用最为广泛的TI公司TMS320LF2812的原理与应用。工具课“MATLAB”可在第二学期开设,“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末实践环节结合课程设计进行。专业课设置如表1所示。
2.实践环节设置
实验教学环节改革将注重培养学生的工程系统能力、实践中运用知识的能力、解决较复杂工程问题的能力、管理决策能力,还有创新研发能力等。通过合理统筹优化实践教学部分激发学生的工程实践兴趣和勇于创新的精神,使学生的专业素质满足电能变换与控制工程师培养标准。
(1)实践教学环节改革将关注以下几点:
1)加强综合性、设计性实验的开发,在统筹优化、合理安排所有实验课的基础上提高实验课质量,增加综合性、设计性实验,增强学生动手能力、分析问题、解决问题的能力。
2)增设企业中常用仿真软件的教学实践课程,提高学生多种仿真软件的应用能力。
3)增设工程能力综合训练内容。
(2)本计划实践环节主要分两个阶段实施。
1)第一阶段:工程能力基本训练阶段。内容:金工、电工实习、各门主要课程课内实验、电子技术的课程设计、单片机课程设计、PLC的课程设计、工程制图、制板及仿真软件的应用等。目标:达到初步分析问题、解决问题的能力,具备实际工程所需的基本技能。
2)第二阶段:工程能力综合训练阶段。内容:取消单门专业课的课程设计,增设综合课程设计,在第7学期期末进行,时间为3周,题目结合新能源发电所需的技术选定,要求学生按全国大学生电子设计大赛的型式提交作品及实验报告。目标:使学生具备对所学知识和技能的综合运用能力,具备初步电能变换与控制系统设计与调试能力。
3.校企联合毕业设计
毕业设计是学生能力培养最后一个环节,主要锻炼学生综合运用所学科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行设计、技术改造与创新的初步能力。[2]毕业设计安排在第8学期进行,此环节时间为15周。采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式。毕业设计题目的选取可以紧扣新能源发电中电能变换与控制关键技术,突出电能变换与控制常用控制策略、信号检测方法等的应用,强调硬件电路的设计与调试、软件的编程。目的是使学生在毕业设计的过程中初步掌握新能源发电中电能变换与控制的关键技术。
四、结论
我国新能源产业正在迅速发展,该方面专业技术人才的缺失已成为其进一步发展的瓶颈。高等学校应认真研究,及时培养出社会急需的人才,服务社会。本文就在电气工程及其自动化专业基础上开设电能变换与控制方向进行了分析;针对新能源发电所需的知识结构提出了主要课程的设置,并对实践环节和毕业设计进行了详细分析;给出了电气工程及其自动化专业开设电能变换与控制方向的培养方案。要想将培养方案落实到实处还有很多工作要做,比如师资的建设、实验室的建设、教材的建设等等。
参考文献: